2022-2023學(xué)年山西省呂梁市興縣魏家灘中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省呂梁市興縣魏家灘中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（5分）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開(kāi)始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過(guò)過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b或進(jìn)過(guò)過(guò)程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb、和PC,在過(guò)程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則

（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）A.Pb>Pc，Qab>Qac

B.Pb>Pc，Qab<QacC.Pb<Pc，Qab>QacD.Pb<Pc，Qab<Qac參考答案：C2.中圍自主研制的北斗二號(hào)系列衛(wèi)星預(yù)計(jì)在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)．這個(gè)系統(tǒng)由三十幾顆衛(wèi)星組成，規(guī)劃相繼發(fā)射5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．按照建設(shè)規(guī)劃，2012年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將首先提供覆蓋亞太地區(qū)的導(dǎo)航、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)能力．2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將其送入近地軌道“l(fā)“（軌道半徑r1，運(yùn)行周期T1），然后通過(guò)變軌技術(shù)進(jìn)入橢圓軌道“2“（軌道半長(zhǎng)軸r2，周期T2），最后才定點(diǎn)進(jìn)入同步軌道“3“（軌道半徑r3，周期T3），P、Q分別為不同軌道的相切點(diǎn)，那么以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星分別在軌道“1“和軌道“2“上運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度不相等B．衛(wèi)星分別在軌道“2“和軌道“3“上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度相等C．衛(wèi)星分別在軌道“2“和軌道“3“上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等D．

參考答案：D解：A、根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律得：a=所以衛(wèi)星分別在軌道“1“和軌道“2“上運(yùn)行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度相等，故A錯(cuò)誤B、在橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須萬(wàn)有引力小于衛(wèi)星所需向心力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率，故B錯(cuò)誤C、衛(wèi)星分別在軌道“2“和軌道“3“上運(yùn)行經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能相等，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速率，即衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的動(dòng)能較大，所以衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的機(jī)械能較大，故C錯(cuò)誤D、根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得，故D正確故選D．3.（單選）一個(gè)固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC．已知AB和AC的長(zhǎng)度相同．兩個(gè)小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開(kāi)始下滑，比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間（）A．q小球先到B．p小球先到C．兩小球同時(shí)到D．無(wú)法確定參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：本題采用圖象法解決比較方便，在AB上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在AC上做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，作出速率時(shí)間圖象，面積表示路程，從圖象上直觀地比較時(shí)間的長(zhǎng)短．解答：解：作速度時(shí)間圖線，由機(jī)械能守恒定律可知沿斜面AB，曲面AC運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)速率相等，在AB上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在AC上做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)的路程相等，從圖象可以看出tP＞tQ．故Q小球先到底部點(diǎn)評(píng)：本題在曲面上運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，無(wú)法用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，利用圖象法解決比較方便4.如圖，公共汽車(chē)沿水平面向右做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，小球A用細(xì)線懸掛車(chē)頂上，質(zhì)量為m的一位中學(xué)生手握扶桿，始終相對(duì)于汽車(chē)靜止地站在車(chē)箱底板上.學(xué)生鞋底與公共汽車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角，則此刻公共汽車(chē)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的作用力的大小和方向?yàn)锳.，豎直向上

B.，斜向左上方C.，水平向右

D.，斜向右上方參考答案：B5.質(zhì)量均勻的木板，對(duì)稱地支承于P和Q上，一個(gè)物體在木板上從P處運(yùn)動(dòng)到Q處，則Q處對(duì)板的作用力N隨x變化的圖線是：

（

）參考答案：

答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖所示。他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車(chē)受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面與相距的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄通過(guò)A、B時(shí)的速度大小。小車(chē)中可以放置砝碼，（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測(cè)量小車(chē)和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車(chē)停在C點(diǎn)，

，小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的速度。

③在小車(chē)中增加砝碼，或

，重復(fù)②的操作。（2）下表是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中是與小車(chē)中砝碼質(zhì)量之和，是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差?？梢該?jù)此計(jì)算動(dòng)能變化量,是拉力傳感器受到的拉力，是在A、B間所做的功。表格中的

，

.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）次數(shù)12345

參考答案：①接通電源后，釋放小車(chē)②減少鉤碼的個(gè)數(shù)③0.600

0.6107.如圖1所示，有人對(duì)“利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”裝置進(jìn)行了改變，在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個(gè)相同的小球都從斜槽某位置由靜止開(kāi)始釋放．實(shí)驗(yàn)后對(duì)照片做一定處理并建立直角坐標(biāo)系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖．（g取10m/s2）（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是

．（2）根據(jù)部分小球位置示意圖（如圖2），下列說(shuō)法正確的是

A．閃光間隔為0.1sB．A球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0，0）C．B球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0.95，0.50）D．兩小球作平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小不等．參考答案：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是為了保證小球水平拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)．（2）A、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT2求出閃光的間隔．

BC、求出小球在某一位置豎直方向上的分速度，從而求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)h=gt2，x=v0t求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

D、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是否相等，從而即可求解．【解答】解：（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向．（2）A、由圖可知，每格邊長(zhǎng)為0.05m，對(duì)A球，根據(jù)△y=2L=gT2得閃光的周期為T(mén)=，故A正確．B、A球在第二位置的豎直分速度為，在拋出點(diǎn)到該位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，等于閃光的周期，可知A球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0），故B正確．C、橫坐標(biāo)為0.80m的小球在豎直方向上的分速度為vy==1.5m/s．則運(yùn)行的時(shí)間為t==0.15s．水平分速度為v0=m/s=1.5m/s．則此時(shí)B球的水平位移為x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，豎直位移為y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為：（1.025，0.4875）．故C錯(cuò)誤．D、兩球在水平方向上相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移相等，則初速度相等，故D錯(cuò)誤．故答案為：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．8.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_(kāi)______A。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）9.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時(shí)刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個(gè)連續(xù)位置A，B，C，D，E進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時(shí)速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.76510.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T(mén)1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。11.

真空中波長(zhǎng)為３×１０-7米的紫外線的頻率是

_赫。這種紫外線的光子打到金屬鈉的表面時(shí)

（填“能”或“不能”）發(fā)生光電效應(yīng)（已知鈉的極限頻率是6.0×1014赫，真空中光速為３×１０8米/秒）。參考答案：答案：1.0×1015、能12.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理。①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車(chē)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況。圖13是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車(chē)的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重力加速度為g。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為

，實(shí)驗(yàn)中小車(chē)所受合外力做的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可13.如圖所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中勻速上?。诩t蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知蠟塊勻速上升的速度大小為3cm/s，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度大小為4cm/s，則：（1）蠟塊的所做運(yùn)動(dòng)為

A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)速度為

cm/s．參考答案：（1）A；（2）5【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】（1）分析蠟塊在相互垂直的兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)情況，從而得知其合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)（是勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)）還是曲線運(yùn)動(dòng)．（2）分析水平和豎直方向上的速度，對(duì)其利用平行四邊形定則進(jìn)行合成，即可求得其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度．【解答】解：（1）蠟塊參與了水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)的加速度都為零，所以合加速度方向?yàn)榱?，蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確．故選：A（2）蠟塊的運(yùn)動(dòng)合速度為：v合===5cm/s故答案為：（1）A；（2）5三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過(guò)程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開(kāi)底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R＝0.9m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高．質(zhì)量m＝2kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值；(3)若滑塊離開(kāi)C處的速度大小為m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t.參考答案：17.如下圖所示．兩條電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為37o的斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m．上端通過(guò)導(dǎo)線與R=2Ω的電阻連接，下端通過(guò)導(dǎo)線與RL=4Ω的小燈泡連接．在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE間距離d=2m．CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，在t＝0時(shí)，一阻值為R0=2Ω的金屬棒從AB位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，設(shè)導(dǎo)軌AC段有摩擦．其它部分光滑．g取10m/s2。求：（1）通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度（2）金屬導(dǎo)軌AC段的動(dòng)摩擦因數(shù)（3）金屬棒從AB位置運(yùn)動(dòng)到EF位置過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．參考答案：，（3）金屬棒在CE段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有

解得m=0.05㎏

BD段的位移m

根